基于判別分析的產(chǎn)后早期壓力性尿失禁超聲診斷模型的建立

李 寧 闞艷敏 李曉松 王藝樺 劉 洋 郭艷娟 馬 琳

國(guó)際控尿協(xié)會(huì)將壓力性尿失禁（stress urinary incontinence，SUI）定義為正常情況下無漏尿，而在腹壓增加時(shí)（如咳嗽、打噴嚏、大笑等）出現(xiàn)尿液不自主流出的現(xiàn)象［1］。調(diào)查研究［2］顯示，女性產(chǎn)后SUI發(fā)生率可高達(dá)52%，給產(chǎn)后女性帶來了極大的困擾。研究［3］表明產(chǎn)后早期及時(shí)的盆底肌康復(fù)鍛煉可以有效改善盆底功能，預(yù)防產(chǎn)后SUI的發(fā)生，因此及早識(shí)別產(chǎn)后女性盆底結(jié)構(gòu)的變化，提示臨床早期干預(yù)，以減少產(chǎn)后SUI 的發(fā)生有重要意義。本研究應(yīng)用盆底超聲對(duì)產(chǎn)后早期SUI 患者盆底結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，并以臨床綜合診斷作為“金標(biāo)準(zhǔn)”，采用Fisher判別分析法建立診斷模型，探討多變量聯(lián)合診斷模型在產(chǎn)后早期SUI超聲診斷中的應(yīng)用價(jià)值。

資料與方法

一、研究對(duì)象

選取2017 年8 月至2019 年9 月在我院門診行產(chǎn)后早期常規(guī)體檢女性115 例，隨機(jī)分為訓(xùn)練樣本98 例、驗(yàn)證樣本17 例；依據(jù)臨床綜合診斷SUI，其中訓(xùn)練樣中 SUI 者 52 例，非 SUI 者 46 例；驗(yàn)證樣本中，SUI者10例，非SUI者7例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①所有研究對(duì)象孕前均無盆底功能障礙性疾??；②均為單胎妊娠；③分娩胎兒體質(zhì)量均≤4 kg；④孕次、產(chǎn)次均≤2次；⑤產(chǎn)后均未行盆底功能鍛煉。排除孕期有前置胎盤、先兆早產(chǎn)、羊水量異常、妊娠期合并癥，以及產(chǎn)后行盆底功能修復(fù)者等。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有研究對(duì)象均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

使用三星WS 80 A彩色多普勒超聲診斷儀，CA1-7經(jīng)腹部超聲探頭，頻率1～7 MHz；配有內(nèi)置數(shù)字化圖像管理系統(tǒng)。受檢者取截石位，髖部屈曲、外展，膀胱需適度充盈（約50 ml），將探頭置于會(huì)陰部，分別于靜息及張力狀態(tài)下獲取二維盆底正中矢狀切面圖像，以恥骨聯(lián)合后下緣為原點(diǎn)，以人體中軸線為Y軸，以經(jīng)過恥骨聯(lián)合后下緣的水平線為X軸，建立坐標(biāo)軸，獲取靜息狀態(tài)下膀胱頸距X 軸的距離（HBL）、張力狀態(tài)下膀胱頸在Y 軸上的移動(dòng)度（BND）、尿道旋轉(zhuǎn)角度（URA，即張力狀態(tài)與靜息狀態(tài)下尿道傾斜角的差值，同側(cè)相減，異側(cè)相加，其中尿道傾斜角為近端尿道與人體縱軸線所形成的夾角）、靜息及張力狀態(tài)下膀胱尿道后角（PVUA1、PVUA2，即近端尿道與膀胱基底部切線形成的角度）；所有參數(shù)均測(cè)量3次，取平均值。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以±s表示，兩組比較行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)或率表示，兩組比較行χ2檢驗(yàn)。采用多重線性回歸分析，篩選出可以入組的變量；采用Fisher 逐步判別分析法，剔除不能入組的變量，建立訓(xùn)練樣本產(chǎn)后早期SUI 盆底超聲參數(shù)的綜合診斷模型，通過將各個(gè)變量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，從而獲得各個(gè)變量對(duì)判斷產(chǎn)后早期SUI 的標(biāo)準(zhǔn)化貢獻(xiàn)度；隨后采用自身檢驗(yàn)法、交叉檢驗(yàn)法進(jìn)行檢驗(yàn)，然后再用驗(yàn)證樣本對(duì)訓(xùn)練樣本獲得的診斷模型進(jìn)行檢驗(yàn)。繪制受試者工作特征（ROC）曲線對(duì)診斷模型進(jìn)行評(píng)價(jià)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、訓(xùn)練樣本中SUI者與非SUI者基線資料比較

SUI 者與非SUI 者年齡、身高、體質(zhì)量指數(shù)、孕次、產(chǎn)次比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表1。

表1 SUI者與非SUI者基線資料比較

二、訓(xùn)練樣本中經(jīng)陰道分娩者、選擇性剖宮產(chǎn)者SUI檢出率比較

訓(xùn)練樣本中經(jīng)陰道分娩者50 例，SUI 者27 例，非SUI 者 23 例；選擇性剖宮產(chǎn)者 48 例，SUI 者 25 例，非SUI者23例。SUI檢出率分別為54.0%、52.1%，不同分娩方式SUI檢出率比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=0.036）。

三、訓(xùn)練樣本中SUI者與非SUI者超聲參數(shù)比較

SUI 者 HBL、BND、URA、PVUA1、PVUA2均較非 SUI者明顯增加，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05）。見表2和圖1，2。

四、Fisher判別分析

（一）Fisher判別分析預(yù)測(cè)模型的建立

表2 訓(xùn)練樣本中SUI者與非SUI者各盆底超聲參數(shù)比較（±s）

表2 訓(xùn)練樣本中SUI者與非SUI者各盆底超聲參數(shù)比較（±s）

HBL：靜息狀態(tài)下膀胱頸距X 軸的距離；BND：張力狀態(tài)下膀胱頸在Y 軸上的移動(dòng)度；URA：尿道旋轉(zhuǎn)角度；PVUA1：靜息狀態(tài)下膀胱尿道后角；PVUA2：張力狀態(tài)下膀胱尿道后角

分類非SUI者SUI者t值P值HBL（cm）2.85±0.52 3.53±0.90-4.677 0.000 BND（cm）1.21±0.35 1.70±0.45-6.039 0.000 URA（°）22.86±4.89 34.82±3.12-14.201 0.000 PVUA1（°）109.95±13.35 117.90±20.14-2.240 0.027 PVUA2（°）132.74±9.45 143.81±9.72-5.698 0.000

1.首先采用線性回歸方法，對(duì)產(chǎn)后早期SUI 者與非SUI 者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的超聲參數(shù)包括HBL、BND、URA、PVUA1、PVUA2進(jìn)行多重共線性的診斷，其方差膨脹系數(shù)（VIF）值分別為 1.671、1.695、1.741、1.545、1.361，均<5，認(rèn)為上述變量間不存在多重共線性，可采用Fisher 判別分析進(jìn)行研究。以臨床綜合診斷作為因變量（金標(biāo)準(zhǔn)），以上5個(gè)變量作為自變量，研究變量的賦值情況見表3。

圖1 產(chǎn)后早期非SUI女性盆底正中矢狀切面圖及超聲測(cè)量參數(shù)

表3 產(chǎn)后早期女性盆底超聲各變量及賦值情況表

2.采用逐步判別法篩選變量，有3 個(gè)變量進(jìn)入Fisher 判別分析模型，即BND（X2）、URA（X3）、PVUA2（X5），獲得Fisher 判別方程系數(shù)，見表4。以此建立Fisher 判別分析函數(shù)：Y0=-108.764+2.223X2+1.187X3+1.404X5；Y1=-144.728+4.145X2+1.879X3+1.499X5（其中Y0為非 SUI 者，Y1為 SUI 者；X2為 BND，X3為 URA，X5為PVUA2）。通過將入組變量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，BND、URA、PVUA2對(duì)于判斷SUI 的標(biāo)準(zhǔn)化貢獻(xiàn)度分別為0.242、0.875、0.286。

表4 Fisher分類函數(shù)系數(shù)

（二）判別分析的結(jié)果及驗(yàn)證

通過訓(xùn)練樣本進(jìn)行自身檢驗(yàn)的方法所測(cè)得的綜合診斷模型的診斷準(zhǔn)確率為94.9%，誤判率為5.1%；而通過交叉驗(yàn)證的方法所得到的結(jié)果與通過自身檢驗(yàn)方法所得結(jié)果大致相同，準(zhǔn)確率為93.9%，誤判率為6.1%。通過將驗(yàn)證樣本17 例患者超聲參數(shù)帶入經(jīng)訓(xùn)練樣本獲取的方程后，對(duì)SUI 的診斷準(zhǔn)確率為82.3%，誤判率為17.7%。見表5～7。

圖2 產(chǎn)后早期SUI女性盆底正中矢狀切面圖及超聲測(cè)量參數(shù)

表5 判別分析模型自身驗(yàn)證結(jié)果 例

表6 判別分析模型交叉驗(yàn)證結(jié)果 例

表7 判別分析模型診斷驗(yàn)證樣本結(jié)果 例

（三）ROC曲線分析判別分析模型的診斷效能

以判別分析的預(yù)測(cè)值為檢驗(yàn)值，臨床綜合診斷為“金標(biāo)準(zhǔn)”，繪制ROC 曲線顯示，該模型評(píng)估SUI 的曲線下面積及 95% 可信區(qū)間為 0.939（0.895～0.983）。見圖3。

圖3 判別分析模型評(píng)估產(chǎn)后早期SUI的ROC曲線圖

討 論

SUI 的發(fā)生主要與膀胱、尿道的解剖結(jié)構(gòu)及其支配神經(jīng)、組織等有關(guān)，研究［4］報(bào)道分娩尤其是經(jīng)陰道分娩被認(rèn)為是誘導(dǎo)產(chǎn)后SUI發(fā)生、發(fā)展的重要原因，而本研究訓(xùn)練樣本中不同分娩方式女性產(chǎn)后早期SUI檢出率未見明顯差異，因此對(duì)不同分娩方式女性產(chǎn)后早期盆底結(jié)構(gòu)變化的觀察及研究未進(jìn)行分組。流行病學(xué)調(diào)查［5］顯示，產(chǎn)后 1 年 SUI 的發(fā)生率高達(dá) 26%，雖然部分患者的盆底功能會(huì)逐漸恢復(fù)正常，出現(xiàn)階段性癥狀消失，但是仍有50%左右的女性在產(chǎn)后5～12年發(fā)展為中、重度SUI，嚴(yán)重影響女性的生活質(zhì)量。因此產(chǎn)后早期識(shí)別SUI 患者盆底結(jié)構(gòu)的變化，提示臨床早期診斷及干預(yù)，對(duì)降低遠(yuǎn)期SUI發(fā)生率有著重要意義。

臨床上對(duì)于SUI 的診斷并不困難，但是診斷方法較為復(fù)雜，需要綜合病史采集、體格檢查及實(shí)驗(yàn)室檢查等［6］。其中病史采集主要依靠下尿路癥狀問診，對(duì)于癥狀描述不清的患者診斷較為困難；體格檢查需要患者的配合，部分患者配合不到位會(huì)出現(xiàn)假陰性的情況；尿墊試驗(yàn)對(duì)早期SUI及臨床癥狀較輕者，無法起到診斷作用；尿動(dòng)力學(xué)檢查往往被認(rèn)為是診斷SUI的“金標(biāo)準(zhǔn)”，尤其是改良后的尿動(dòng)力學(xué)檢查診斷準(zhǔn)確率較高，但不能顯示盆底結(jié)構(gòu)的變化，因此本研究建立超聲多變量聯(lián)合診斷SUI的診斷模型，操作簡(jiǎn)便，可重復(fù)性好，可以客觀評(píng)價(jià)盆底結(jié)構(gòu)及功能的變化。

本研究中SUI患者HBL、BND、URA、PVUA1、PVUA2均較非SUI者明顯增加，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05），表明SUI 患者膀胱頸在盆腔的位置更為靠下，膀胱頸及尿道的活動(dòng)度更大，與以往研究［7-12］結(jié)果一致。分析原因主要是由于分娩會(huì)造成控尿機(jī)制的神經(jīng)功能缺陷和盆底結(jié)締組織的損傷，導(dǎo)致盆底結(jié)構(gòu)松弛，支撐力減弱，不能對(duì)抗咳嗽、提重物、上下樓梯等導(dǎo)致的腹壓增加，使近端尿道和/或膀胱的活動(dòng)度增加，從而出現(xiàn)尿液不自主流出的現(xiàn)象［13-14］。

判別分析是在分類對(duì)象的類別歸屬明確的情況下，根據(jù)對(duì)象的某些特征指標(biāo)構(gòu)造判別函數(shù)來判定其類別歸屬的一種統(tǒng)計(jì)學(xué)分類方法，應(yīng)用該分析方法可以將多個(gè)盆底超聲參數(shù)進(jìn)行篩選并組合在一起來評(píng)價(jià)盆底功能的變化，為臨床醫(yī)師及超聲醫(yī)師提供更準(zhǔn)確的信息，對(duì)指導(dǎo)臨床工作具有重要作用。一般而言，建立判別函數(shù)前要將樣本隨機(jī)分成兩個(gè)部分，分別占總樣本量的85%和15%。前者用于建立判別函數(shù)，稱為訓(xùn)練樣本，后者用于考核判別函數(shù)的判別效果，稱驗(yàn)證樣本。采用驗(yàn)證樣本計(jì)算的誤判概率作為前瞻性誤判概率的估計(jì)則比較客觀。本研究采用該樣本分類，分別建立了訓(xùn)練樣本和驗(yàn)證樣本，以保證診斷模型的客觀性。

本研究利用盆底超聲參數(shù)結(jié)合臨床綜合診斷結(jié)果的判別分析方法，建立診斷產(chǎn)后早期SUI 的綜合診斷模型，通過逐步判別分析可以入組的超聲參數(shù)為3 個(gè)，即 BND、URA、PVUA2，利用 Fisher 判別分析方法所建立的綜合診斷模型的函數(shù)為：Y0=-108.764+2.223X2+1.187X3+1.404X5；Y1=-144.728+4.145X2+1.879X3+1.499X5（其中Y0為非SUI 者，Y1為SUI 者；X2為BND，X3為URA，X5為PVUA2）。診斷模型的判別效果一般用誤判率來衡量，要求判別函數(shù)的誤判率<0.1或<0.2方才有應(yīng)用價(jià)值。本研究通過訓(xùn)練樣本進(jìn)行自身檢驗(yàn)的方法所測(cè)得的綜合診斷模型的診斷準(zhǔn)確率為94.9%，誤判率為5.1%；而通過交叉驗(yàn)證的方法所得到的結(jié)果與通過自身檢驗(yàn)方法所得結(jié)果大致相同，準(zhǔn)確率為93.9%，誤判率為6.1%；兩種驗(yàn)證方法所得誤判率均<0.1，表明診斷模型具有較高的應(yīng)用價(jià)值。最后通過將驗(yàn)證樣本17 例患者超聲參數(shù)帶入通過訓(xùn)練樣本獲取的方程后，對(duì)SUI 的診斷準(zhǔn)確率為82.3%，誤判率為17.7%，誤判率<0.2，診斷準(zhǔn)確率較高，表明此結(jié)果在臨床對(duì)產(chǎn)后早期SUI 的判定中準(zhǔn)確率較高，具有重要參考價(jià)值。但驗(yàn)證樣本誤判率大于訓(xùn)練樣本誤判率，分析原因可能與本研究樣本量相對(duì)較少，影響進(jìn)入診斷模型的參數(shù)有關(guān)；也可能是因?yàn)轵?yàn)證樣本數(shù)量較少，對(duì)于綜合診斷模型的驗(yàn)證會(huì)存在一定的夸大性等。因此在今后的工作中應(yīng)擴(kuò)大樣本量深入研究。在自身驗(yàn)證、交叉驗(yàn)證及驗(yàn)證樣本驗(yàn)證結(jié)果中，分別有5 例、6 例、3 例誤判，說明判別分析存在著難以將少量SUI 患者與非SUI 者盆底超聲參數(shù)進(jìn)行鑒別的情況，今后在實(shí)際工作中需將判別結(jié)果與超聲參數(shù)相結(jié)合，對(duì)超聲參數(shù)明顯偏大或偏小的病例進(jìn)行仔細(xì)分析，以減少誤判的發(fā)生。

本研究以判別分析的預(yù)測(cè)值為檢驗(yàn)值，臨床綜合診斷為“金標(biāo)準(zhǔn)”，繪制ROC曲線，得出曲線下面積及95%可信區(qū)間為0.939（0.895～0.983），進(jìn)一步證明所建模型的診斷價(jià)值較高，可以作為產(chǎn)后早期SUI診斷的參考。

綜上所述，本研究所建立的基于判別分析的產(chǎn)后早期SUI 超聲診斷模型具有較好的效能，可以客觀反映盆底結(jié)構(gòu)及功能的變化，為臨床SUI 的診斷提供影像學(xué)依據(jù)。